DE317403C

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Publication number: DE317403C
Application number: DENDAT317403D
Authority: DE
Also published as: GB135222A

Description

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AUSGEGEBEN AM 16. DEZEMBER 1919

Zur elektroosmotischen Entwässerung breiförmiger Massen sind Verfahren bekannt, bei denen das zu behandelnde Gut in einem Entwässerungsraum gleichbleibenden Volumens unter einem von der Masse ausgeübten oder' übertragenen Druck der elektrischen Stromwirkung unterworfen wird. Die durch Entfernung des Wassers bedingte Volumenverminderung, welche schließlich bei feststehenden Elektroden zu einer Unterbrechung der

■ Stromleitung führen würde, wird hierbei durch f fortdauerndes Zuführen von frischem . Gut unter Druck ausgeglichen. Diese Verfahren zeichnen sich durch eine sehr gute Ausnutzung des Entwässerungsraumes aus, haben aber den Nachteil, daß infolge der bis zu Ende notwendigen Zuführung frischen Gutes schließlich das fertige Produkt an den Zuführungsstellen erheblich" wasserreicher bleibt. Auch das Nachfüllen macht mit zunehmender Entwässerung infolge der Erhärtung des Gutes und der dadurch hervorgerufenen Widerstände gegen Ende des Prozesses Schwierigkeiten. Wird die Füllung unterbrochen und weiter osmosiert, so werden zwar noch geringe Mengen Wasser abgetrieben, aber die Elektroosmose kommt schließlich zum Stillstand, da die Berührung mit dem Gut zuletzt naturgemäß nur noch eine unvollkommene ist.

Bei einer weiteren Reihe von Verfahren erfolgt die elektroosmotische Entwässerung derart, daß der Entwässerungsraum zunächst vor Stromeinschaltung gefüllt und dann unter gleichzeitiger Osmosierung sein Volumen stetig vermindert wird. Die Volumenverkleinerung wird meist dadurch erreicht, daß eine oder beide Elektroden beweglich ausgebildet. sind und gegen das eingefüllte Gut gepreßt werden. Diese Verfahren, welche im allgemeinen einen guten Entwässerungsgrad'und eine gleichmäßige Entwässerung erzielen lassen, haben den praktisch sehr ins Gewicht fallenden Nachteil, daß die Entwässerungsräume schlecht ausgenutzt werden, denn das schließlich entwässerte Gut nimmt nur einen Bruchteil des zur Füllung mit frischem Gut erforderlichen Entwässerungsraumes ein.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein elektroosmotisches Entwässerungsverfahren, bei welchem die Vorteile jener beiden Klassen von Verfahren vereinigt sind, ohne daß deren Nachteile auftreten. Dies wird dadurch erreicht, daß das zu entwässernde Gut in einem die Elektroden enthaltenden Raum zunächst bei gleichbleibendem Volumen unter einem vom Gut ausgeübten oder übertragenen Druck und im weiteren Verlaufe des Prozesses unter Verminderung . des Volumens des Entwässerungsraumes der Einwirkung des Stromes unterworfen wird. Auf diese Weise wird eine, sehr gute Ausnutzung des Volumens verwirklicht, da die Vo Ium verringerung erst . nach einem bei konstantem Volumen sich abspielenden Füllungs- und Entwässerungsvorgang einsetzt und daher in geringen Grenzen bleibt. Andererseits wird auch ein hoher Entwässerungs-

grad erzielt, indem bei der Osmosierung unter. Volumenverminderung auch aus den an den Zuführungsstellen des Entwässerungsraumes befindlichen Schichten des eingefüllten Gutes die Flüssigkeit vollständig abgetrieben wird, so daß ein gleichmäßig und weitgehend entwässertes Produkt erhalten wird. Der erzielbare Wirkungsgrad ist daher für gleiches Volumen und gleichen Arbeitsaufwand erheblich größer als bei den üblichen elektroosmotischen Entwässerungsverfahren. Auch besteht infolge der Zusammensetzung des Verfahrens aus zwei mit gleichbleibendem bzw. veränderlichem Volumen arbeitenden Stufen eine erhöhte Möglichkeit, die maßgebenden Größen, wie z. B. Druck, Strom ,und Zeit, beliebig unter dem Gesichtspunkt zu regeln, daß sich für den Gesamtprozeß ein gesteigerter Wirkungsgrad ergibt.

Die Volumenverminderung wird zweckmäßig durch Annäherung der als Elektroden wirksamen Begrenzungsflächen des Entwässerungsraumes erzeugt. Es kann zu diesem Behufe nur eine oder jede der beiden Elektroden beweglich ausgebildet sein, wobei zur Elektrodenverschiebung sich mechanische, hydraulische, pneumatische oder elektrische Mittel verwenden lassen. Die Vo lumen verringerung hat im Maße der fortschreitenden Entwässerung zu erfolgen und kann zu diesem Zwecke in eine bestimmte Abhängigkeit vom Entwässerungsvorgang, z. B. auf elektrischem Wege, gebracht werden. Auch läßt sie sich in eine zwangläufige Beziehung zu der mit gleichbleibendem Volumen arbeitenden ersten Verfahrensstufe setzen, indem z. B. die zur Volumenverkleinerung dienende Annäherung der Elektroden selbsttätig durch die Wirkung des elektrischen Stromes oder des Fülldruckes ausgelöst wird.

Die Zeichnung zeigt verschiedene Ausführungsmöglichkeiten einer zur Ausübung des neuen Verfahrens geeigneten Vorrichtung in schematischer Ansicht zu Fig. 1 bis 3. .

Gemäß Fig. 1 wird der Entwässerungsraum ι . 45 durch die beiden z. B. scheibenförmigen Elektroden 2 und 3 gebildet, die in dem Ring 4 in der Art von Kolben mit Abdichtung geführt sind. Das zu behandelnde Gut tritt durch die Öffnung 5 im Ring 4 ein, während die Flüssigkeit durch die Durchbrechungen 6 der Wasserabscheidungselektrode 3 hindurchtreten und abfließen kann. Die beiden Elektroden 2 und 3 können mit Hilfe eines Handrades 7 verschoben werden, das mittels der Schneckengetriebe 8 und 9 auf zwei links- und rechtsgängige Schrauben 10 und 11 und damit auf die Elektroden einwirkt. Die ganze Vorrichtung wird in der Weise benutzt, daß zunächst der Raum 1 über die Öffnung 5 unter Druck mit der zu behandelnden Masse gefüllt und unter dauernder Nachfüllung mit einem gleichbleibenden, durch den größten Elektrodenabstand bestimmten Volumen osmosiert wird. Gegen Ende dieses EntwässerungsVorganges werden mittels des Handrades 7 und des zugehörigen Getriebes 8, g, 10, 11 die Elektroden 2, 3 einander genährt, so daß der Raum 1 unter gleichzeitiger Ausübung eines Drucke:; auf die eingefüllte Masse verkleinert wird. Diese Vohimenverminderung, d. h. die Schnelligkeit der Elektrodennäherung wird dabei dem fortschreitenden Grad der Entwässerung angepaßt. Statt Handrad und Getriebe kann natürlich auch irgendein anderes Mittel, z. B. ein Kniehebelgelenk, verwendet werden. .

Bei der in Fig. 2 dargestellten elektroosmotischen Entwässerungsvorrichtung, welche zwei Füllräume 1 und 1' enthält, ist nur von den beiden diese Räume begrenzenden Elektroden 2, 3 und 2', 3' nur je die eine, z. B. 2 bzw. 2', in dem zugehörigen Ring 4 bzw. 4' beweglich, während die Wasserabscheidungselektroden 3 und 3' fest angeordnet sind. Die Elektroden 2,2' stehen unter der Einwirkung einer Feder 12, welche derart bemessen ist, daß sie durch den Druck, unter dem das Gut über die Öffnungen 5, 5' von der Rohrleitung 13 aus eingeführt wird, bei vollständiger Füllung der Räüme 1, 1' ein bestimmtes Stück zusammengepreßt und unter eine geeignete Spannung gesetzt wird. Nach der Osmosierung mit konstantem Volumen und nach Abstellung des dabei verwendeten Druckes bzw. nach Absperrung der Zuführungsleitung kommt die Feder 12 zur Wirkung und nähert im weiteren Verlaufe des Entwässerungsvorganges die Elektroden 2, 2' den Elektroden 3 bzw. 3', wodurch selbsttätig die beabsichtigte Volumenverminderung der Räume 1, 1' herbeigeführt wird.

In Fig. 3 ist eine Vorrichtung veranschaulicht, bei der die Aufeinanderfolge der mit konstantem bzw. variablem Volumen arbeiten- ■ den beiden Stufen des neuen Verfahrens in Abhängigkeit vom elektrischen Strom geregelt wird. Hier werden die beweglichen Elektroden 2, 2', die wie bei der Anordnung nach Fig. 2 zusammen mit den festen Elektroden 3,3' und den Ringen 4, 4' die Entwässerungsräume 1, 1' begrenzen, mittels Druckluft verschoben, die auch zur Füllung der Räume unter konstantem Volumen verwendet werden kann. Ein Elektromagnet 14, der vom Osmosierungsstrom oder einem Teil desselben durchflossen wird, beeinflußt ein in der Druckluftleitung 16 liegendes Ventil 15 entgegen der Wirkung einer Feder derart, daß nach der Füllung der Räume 1, 1' und der dabei bewirkten Entwässerung die Druckluft über die Leitung 17 auf die beweglichen Elektroden 2, 2' umgeschaltet wird und die erforderliche Elektrodennäherung herbeiführt. Der Elektro- ■

magnet 14 kann so bemessen sein, daß die Stromschwächung, die gegen Ende der Osmosierung bei konstantem Volumen infolge der Widerstandsvermehrung im eingefüllten Gut auftritt, seine Anziehungskraft so weit vermindert, daß die mit ihm zusammenarbeitende Gegenfeder das Ventil 15 in die dann zu verriegelnde Umschaltstellung umlegen kann.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verfahren zur elektroosmotischen Entwässerung pflanzlicher, tierischer und mineralischer Stoffe, dadurch gekennzeichnet, daß das zu entwässernde Gut in einem, die Elektroden enthaltenden Raum zunächst bei gleichbleibendem Volumen unter _ dauernder Zuführung des Gutes und bei

einem vom Stoff ausgeübten bzw. übertragenen Druck, im weiteren Verlaufe des Verfahrens aber nach Unterbrechung der Zuführung des Gutes unter einer vorzugsweise durch Annäherung der Elektroden erzeugten Volumen verminderung des Entwässerungsraumes der Einwirkung des elektrischen Stromes unterworfen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Volumenverminderung dienende Annäherung der Elektroden selbsttätig bewirkt wird.
3. Vorrichtung zur elektroosmotischen Entwässerung gemäß dem Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Elektroden in Abhängigkeit vom Füllungsdruck oder vom Strom selbsttätig beweglich sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.